ایران با ساخت نمونه آزمایشی فضاپیمای فوق سبک، انحصار ناسا را شکس - ENI*ثبت لینک رایگان در لینک باکس و تبلیغات شما و عکس و موسیقی

سفارش تبلیغ

ایران با ساخت نمونه آزمایشی فضاپیمای فوق سبک، انحصار ناسا را شکسعنوان پست:

شنبه 87 دی 21 ساعت 6:53 عصر

زهراحاجیان -محققان ایرانی موفق به طراحی و ساخت پایلوت فضاپیمایی فوق سبک و بسیار پیشرفته با عنوان «ثامن» شدند. به گفته محققان این طرح، نمونه چنین فضاپیمایی درحال حاضر تنها در اختیار ناساست. مهندس کاوه آذری طراح پروژه در گفت وگو با خراسان درخصوص جزئیات این طرح می گوید: یکی از مهم ترین ویژگی های این فضاپیما به کارگیری مواد سبک و پیشرفته است که کارآیی آن را تا حدقابل توجهی افزایش می دهد. وی اضافه می کند: بدنه و بال و بالک فضاپیمای «ثامن» از کامپوزیت های فول هیبریدی هوشمند و هیبریدی متشکل از پلیمر و ورق فلزی ساخته شده است. وی درمورد نحوه به کارگیری این فضاپیما خاطرنشان می کند: این سفینه یک فضاپیماست که با هدف انجام سفرهای فضایی ساخته شده و برای به کارگیری آن لازم است که این سفینه تا ارتفاع مشخصی با هواپیما حمل شود و از همین ارتفاع موتورهای راکت فضاپیما روشن و سفینه پرتاب می شود و به سمت بیرون جو شروع به حرکت می کند و از زمانی که از جو خارج می شود در یک مدت زمان خاص و تعیین شده سفر فضایی خود را انجام می دهد و درنهایت با یک پرواز گلایدری به سمت جو زمین فرود می آید. وی خاطر نشان کرد: ...

سفر فضایی این سفینه در ارتفاع 45 تا 50 هزار پایی که تقریبا بالای اتمسفر زمین و دارای هوای رقیق می باشد، آغاز می شود. در این ارتفاع تقریبا 85 درصد اتمسفر زمین طی شده و هوا بسیار رقیق است که می تواند مکانی بسیار مناسب برای شروع پرتاب به خارج از جو زمین باشد در این ارتفاع سفینه فضایی از هواپیمایی که توسط آن به این ارتفاع حمل شده است، جدا می شود و به مدت 10 ثانیه برای رسیدن به شرایط مطلوب برای پرتاب بدون هیچ حرکتی باقی می ماند تا شرایط برای روشن شدن راکت مهیا شود در این زمان خلبان فضاپیما فرمان آتش را به راکت فضاپیما می دهد و راکت با شتاب 2 تا 3 برابر شتاب گرانش زمین به سمت بالا شروع به حرکت می کند. این شتاب گیری به مدت تقریبا یک دقیقه و تا مدتی که سوخت فضاپیما در حال مصرف است، ادامه می یابد. در مدت این شتاب گیری یک دقیقه ای فضاپیما به ارتفاع 150 هزارپایی می رسد و در این ارتفاع سوخت راکت تمام می شود اما سفینه به دلیل اینرسی حرکتی زیادی که دارد هم چنان با سرعت حدود 3250 کیلومتر بر ساعت به صورت عمودی به حرکت خود ادامه می دهد. فضاپیما با سرعتی که دارد همچون گلایدر به صورت عادی پرواز می کند این حرکت پس از حدود 15 دقیقه تا وقتی که زاویه بین بدنه فضاپیما تا نیمه دوم بال به 65 درجه برسد، ادامه می یابد.در این مدت فضاپیما درحال سفر فضایی خود بوده و ساکنین داخل آن می توانند از مشاهده فضای زیبای بیرون فضاپیما لذت ببرند. زمانی که سفینه به نقطه اوج رسید، جهت بازگشت به زمین آماده می شود این حرکت به صورت سهمی گون یا منحنی بالستیک است که در این حالت فضاپیما به سمت پایین می آید و وارد جو زمین می شود. در چنین شرایطی دمای بدنه فضاپیما به دلیل ورود به لایه های ضخیم اتمسفر و اصطکاک بین بدنه و جو تقریبا به 1250 درجه سانتی گراد می رسد. وی ادامه می دهد: در این حالت فضاپیما طوری قرار می گیرد که هوا به سطح زیرین آن برخورد داشته باشد و هم زمان نیمه عقبی بال و دم فضاپیما بالا هستند در این حالت با برخورد هوا به سطح زیرین فضاپیما به علت چسبندگی مولکولی هوا، نیروی مقاومی ایجاد می شود که باعث کاهش سرعت فضاپیما می شود، این حالت تا زمانی که فضاپیما به ارتفاع 50 تا 60 هزار پایی می رسد ادامه پیدا می کند. در این ارتفاع نیمه عقبی بال و دم فضاپیما در فرودگاهی که پرواز را از آن آغاز کرده است، می نشیند. وی اضافه می کند: این طرح که درحال حاضر مورد تایید سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران -به عنوان بالاترین مرجع تایید علمی اختراعات در کشور- قرار گرفته است، ویژگی های خاصی دارد که آن را از نمونه خارجی آن که در اختیار سازمان فضایی آمریکا (ناسا) است، متمایز می کند به طوری که براساس اطلاعات منتشرشده از سوی ناسا، فضاپیمای ساخت ناسا یک سازه آلومینیومی به همراه سیستم TPS است که این سیستم به عنوان عایق عمل می کند اما آن چه ما طراحی کردیم با استفاده از کامپوزیت های فول هیبریدی هوشمند و کامپوزیت های هیبریدی متشکل از پلیمر و ورق فلزی است که ضمن تحمل حرارت بالا، سبک نیز می باشد. سیستم های TPS سیستم های محافظت حرارتی هستند که روی بدنه فضاپیما نصب می شوند تا حرارت به هسته اصلی فضاپیما یا شاتل نفوذ نکند. بنابراین زمانی که ما سازه را به صورت کامپوزیتی تغییر دهیم، دیگر نیازی به سیستم TPS نخواهد بود و در عین حال وزن سازه به مراتب سبک تر می شود و بدین ترتیب فضاپیمای فوق سبکی به دست آمده است. مهندس آذری با تاکید بر آن که پتنت بین المللی این طرح در آینده نزدیک به ثبت خواهد رسید، می افزاید: این طرح برای اولین بار در کشور با همکاری دانشگاه های صنعتی امیرکبیر،فردوسی مشهد،دانشگاه آزاداسلامی وکانون هوانوردی ایران انجام شده است. وی اضافه می کند: این سفینه از این جهت که در شرایط خاص مکانیکی و با پرتاب راکتی عازم فضا می شود، باید دارای بدنه ای بامقاومت عالی در برابر انرژی ها ویا ضربات ناگهانی باشد و بر همین اساس کامپوزیت مورد استفاده در این سازه هوشمند است به گونه ای که این کامپوزیت حاوی الیاف «کولار کربن» به همراه ماده هوشمندی باعنوان آلیاژ «نایتینول» (Kevlar carbon Nitinol) است. در واقع قراردادن این آلیاژ حافظه دار یا هوشمند در این سازه باعث می شود که خاصیت ایده آلی برای کامپوزیت ایجاد شود، وجود نایتینول سبب ایجاد خاصیت «تنش بازیابی کششی» در هنگام اعمال هر گونه ضربه یا تنش به بدنه کامپوزیتی سفینه می شود و این عمل از تخریب سازه جلوگیری و آن را در برابر ضربات وارده ایمن می کند در واقع این آلیاژ در مقابل هر ضربه ای مجددا می تواند به حالت اولیه بازگردد و در عین حال تنش های وارده به سازه را دفع می کند. بال این فضاپیما در حین پرواز شرایط خاصی از نظر دینامیکی و مکانیکی دارد، بنابراین استفاده از کامپوزیت های پایه پلیمری که در حال حاضر در شاتل های ناسا استفاده می شود، خاصیت ارتعاشی مناسبی را در بال ایجاد نمی کند بنابراین ما در یک فرآیند منحصر به فرد از کامپوزیت های هیبریدی متشکل از پلیمر و ورق فلزی در سازه بال استفاده کردیم که علاوه بر استحکام و انعطاف پذیری بالا در شرایط تحت ارتعاش از خود لرزش نشان نمی دهد بدین ترتیب مانع ایجاد حالت خستگی و افت کیفی در سازه می شود و از واپاشیدگی قطعه جلوگیری می کند. وی اضافه کرد: برای ایجاد چنین خاصیتی در سازه بال ما ورق های نازک آلومینیوم را داخل کامپوزیت پایه پلیمری قرار دادیم و بدین شکل جلوی ارتعاشات را به طور کامل گرفتیم. اهمیت این دستاورد از این جهت است که معمولا در سازه هایی از این قبیل و یا سازه های موشکی لرزش های ناشی از پرتاب سازه نباید از 4 ثانیه بیشتر باشد، در غیر این صورت حالت Fail یا شکست ایجاد می شود. وی کاربردهای این فضاپیما را که در نمایشگاه دستاوردهای 30ساله وزارت علوم نیز ارائه شد،به طور مشخص در انجام تحقیقات فضایی، سفرهای فضایی، کاوشگرهای فضایی، اهداف نظامی، عکس برداری ماهواره ای و... ذکر کرد./ر.خراسان

نظرات شما ( )

سفارش تبلیغ

دایرکتوری ]